this file 2462 4367 1 SM
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Pengembangan Microcontroller Embedded System
untuk Training Kits
Yoyo Somantri
Departemen Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
Universitas Pendidikan Indonesia
Jalan Dr. Setiabudhi nomor 229 Bandung 40154
e-mail: tiosoamntri@yahoo.co.id
trial's addition of a proximity sensor on the input.
This training kit can function according to design
specifications, and performed well as a range
discoverer.
Abstrak— Makalah ini memaparkan hasil
pengembangan training kit mikrokontroller
tanpa bantuan personal komputer (PC) dalam
proses pemrogramannya. Perangkat ini lebih
efektif dan efisien digunakan dan memiliki
performa
yang
sama
jika
pengguna
memprogram mikrokontroller menggunakan
PC. Sensor-sensor pengukur jarak ditambahkan
pada perangkat ini, sebagai fitur tambahannya.
Perangkat ini digunakan sebagai alat latih atau
media pembelajaran mikrokontroler, dengan
dilengkapi komponen I/O: keypand, push
button, LED, seven segment, LCD, motor
stepper
dan
sensor-sensor.
Eksperimen
dilakukan
dengan
melakukan
ujicoba
penambahan sensor jarak pada bagian inputnya.
Training kit ini dapat berfungsi sesuai dengan
spesifikasi perancangan, dan berfungsi baik
sebagai alat pengukur jarak.
Keywords: training kit,
microcontroller,
embedded systems, distance meter.
PENDAHULUAN
Mikrokontroler adalah mikroprosesor plus
atau mikrokomputer chip tunggal yang di
dalamnya mengandung unit mikroprosesor,
memori : RAM, ROM, I/O, ADC/DAC, Timer,
counter, decoder, dan lain-lain. Fasilitas yang
terkandung di dalamnnya akan tergantung pada
tipe dan jenis dari mikrokontroler [1]. Suatu
Mikrokontroler terdiri dari sebuah pengolah
pusat, memori baca, memori tulis, pengubah
sinyal analog ke digital, register ( penyimpan)
dan penyandi (pengkode) dalam satu serpihan
[2].
I.
Keywords— training kit,
mikrokontroler,
embedded systems, pengukur jarak.
Mikrokontroler merupakan salah satu peranti
kontrol yang digunakan sebagai kendali dari
sistem tertanam (embedded system). Sebagai
peranti kontrol, ia memiliki sifat yang dapat
diprogram oleh pemakai [3]. Suatu alat latih
mikrokontroler dimaksudkan untuk melatih
pelajar di pusat pendidikan kejuruan, politeknik,
dan universitas untuk antar muka perangkat
keras dan menulis program-program di bidang
mikrokontroler [2].
Abstract— this paper describes the results of
microcontroller training kit without personal
computers (PC) in the programming process. This
device is more effective and efficient to apply and
have the same performance if the user to program
the microcontroller using a PC. Distance
measuring sensors added to this device, as an
increased feature. This device is used as a training
or learning media microcontroller, equipped with
component I/O: keypad, push button, LED, seven
segment displays, LCDs, stepper motors and
sensors. Experiments carried out by conducting
55
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Materi
pembelajaran
mikrokontroler
peranannya sangat penting di sektor pendidikan
baik di Sekolah Menengah Kejuruan (SMK)
ataupun Politeknik atau Universitas, terutama di
Jurusan
Teknik
Elektro
karena
baik
dikonsentrasi : teknik telekomunikasi, kontrol,
elektronika industri, instrumentasi industri,
teknik audio vidio, otomasi industri, kotrol
mekanik, dan kontrol proses. Sedangkan di
Industri digunakan sebagai otak dalam sistem
kontrol atau CPU dalam sistem mikro komputer
ataupun pada mesin-mesin. Di masyarakat
dipergunakan pada berbagai peralatan pada
umumnya sudah menggunakan mikroprosesor
atau mikrokontroler untuk mengontrol proses.
Demikian juga penggerak motor DC menerima
sinyal PWM dari mikrokontroler untuk
mengubah tegangan keluaran rata-rata yang
digunakan
pada
motor.
Sandi
optik
mengirimkan dua sinyal segi empat ke
mikrokontroler untuk mengatur posisi sudut dan
arah putaran [5].
Alat latih Mikrokontroler terdiri empat blok
fungsi: mikrokontroler AVR, penjejak ( the
debugger), antar muka USB, dan modul
masukan /keluaran. untuk membuat alat latih
yang lebih sesuai (flexible) untuk pelajar belajar
dan untuk proyek-proyek mereka, ketiga blok
pertama membangun suatu modul sebagai
bagian dari
modul percobaan dan modul
masukan/keluaran sebagai modul percobaan
utama [6].
Aplikasi mikrokontroler telah digunakan
dalam sistem pengaturan udara segar. Modulmodul kontrolnya terdiri dari sebuah modul
sensor, modul display, dan bagian modul
pengatur.
Mikrokontroler
memproses
konsentrasi data karbon dioksida, temperatur
udara, dan kelembaban relatif. Algoritma PID
digunakan untuk mengatur kecepatan Fan
(kipas) dengan merespon temperatur udara di
dalam dan kelembaban relatif. Bagian pengatur
udara segar mengandung alarm asap, monitor
temperatur, komunikasi jarak jauh untuk
memperbaiki kualitas udara bagi orang-orang yg
bekerja, tempat tinggal, dan lingkungan belajar
[4].
Trainer Mikrokontroler Embedded Systems
yaitu alat latih mikrokontroler yang terintegrasi
antara hardware dan software difungsikan untuk
melatih membuat program-program aplikasi
keypad, push button, led, seven segment, relay,
sepper motor kemudian dikembangkan dengan
aplikasi sensor jarak Tujuan penelitian yaitu
menghasilkan
rancang
bangun
dan
pengembangan
trainer
mikrokontroler
embedded systems yang bekerja tanpa computer
(inovasi teknologi), digunakan untuk berlatih
membuat program aplikasi dan dapat digunakan
untuk mengukur jarak (distance).
Mikrokontroler dapat digunakan untuk
proyek otomatik sekala kecil seperti pengaturan
tingkat (level) air pada aktuator piezo tegangan
tinggi, penadaan sisi pelat baja, petikan robot
pada gitar dll. Demikian juga untuk proyek yang
rumit
dapat
disusun
menggunakan
mikrokontroler sebagai model pembelajaran.
Model Lift dikontrol oleh dua mikrokontroler
berkaki 40 dihubungkan pada bagian serial.
Rancangan
keseluruhan
memberikan
kemampuan yang maksimum untuk pelajar
berekperimen. Pelajar-pelajar dapat mencoba
seluruh tugas-tugas dasar dan masalah-masalah
[4].
METODE
Eksperimen pengembangan training kit ini
dilakukan melalui tahapan-tahapan berikut:
II.
Model trainer Mikrokontroler yang dipilih
tipe AVR ATmega 16 digunakan sebagai
master
dengan 8 kbyte flash program
memori, 1 K byte SRAM, 254 EEPROM, 32
bit I/O, timer/counter, 8 bit ADC, 32 register
umum, USART, Sedangkan mikrokontroler
target 89S51, LCD 16x16. Sistem input
outputnya yaitu: seven segment, push button,
key pad, dan fitur-fitur yang lain.
Dari hasil evaluasi melakukan perbaikan
terhadap perluasan memori, memperbesar
ukuran LCD 180 x 50 grafik agar penulisan
program barisnya lebih banyak, dan
memodifikasi key board dengan ukuran mini.
Sistem Pengaturan berbasis mikrokontroler
(MCS 51) yang diintegrasikan dengan
Mikrokontroler TMS 320F28069
Texas
Instrument digunakan untuk mengubah level
tegangan dari sensor sinyal analog yang dapat
dibaca dari mikrokontroler antara (0-3,3V).
56
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Melakukan perbaikan program assembly
untuk percobaan dengan penyempurnaan
menggunakan label-label pada setiap
program percobaan baik program input
ataupun output.
c) Tampilan LCD terbagi menjadi dua, bagian
number baris menunjukkan nomor urut baris.
Bagian baris intruksi, tempat user menuliskan
kode mnemonik yang diinginkan. Modul
master ini memiliki empat slot memori yang
masing-masing mampu menyimpan baris
intruksi sampai 254 baris.
Merencanakan dan membuat rangkaian
trainer mikrokontroler embedded system
sebagai
pengembangan
dari
trainer
mikrokontroler
menjadi
trainer
mikrokontroler embedded system yang
beroperasi tanpa menggunakan komputer.
d) Mikrokontroler target tipe 89S51/52
merupakan kontroler yang sudah diprogram
secara permanen hasil down load dari IC
Master AVR 16, yang berfungsi untuk
mengendalikan input dan output, antara lain :
push button, keypad, keyboard, ultrasonic.
Sedangkan output berupa led, relay, seven
segment, LCD, dan motor stepper
Merencanakan rangkaian pengembangan
untuk input/output dengan menggunakan
rangkaian sensor aplikasi, seperti : rangkaian
ultrasonic digunakan untuk mengukur jarak
(ditance). Berkemampuan maksimal 250 cm.
Melakukan ujicoba rangkaian pada papan
percobaan untuk menguji rangkaian dan
fungsi komponen, dilengkapi dengan
program software aplikasi dengan bantuan
komputer.
Melakukan perbaikan rangkaian dan
modifikasi layout PCB untuk rangkaian
LCD, dan rangkaian sensor ultrasonik.
Gambar 1. Diagram blok pengembangan
microcontroller embedded system training kit
Melakukan pengukuran tegangan, arus,
bentuk gelombang, frekuensi, dan lain-lain
serta ujicoba program.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi hasil diuraikan hanya bagian yang
berhubungan dengan judul
ini,
yaitu
menguraikan hasil pengembangan untuk sensor
ultrasonic.
Hasil produk berupa sebuah
pengembangan
microcontroler
embedded
system training kit
hasil perbaikan dan
modifikasi dengan spesifikasi : Mikrokontroler
master tipe AVR ATmega 16/32, flash program
memori, 1 K byte SRAM, 512 EEPROM, 32 bit
I/O, timer/counter, 10 bit ADC, 32 register
umum, USART, dan fitur-fitur yang lain.
Mikrokontroler sebagai target AT 89S51/52.
Memori ekternal 24C64. Liquid Cristal Disply
(LCD) 180 X 50. Keyboard PC PS/2.
III.
Melakukan pembuatan flowchact dan ujicoba
program-program assembly untuk rangkaian
percobaan sensor Ultrasonic dan kalibrasi.
Melakukan uji kemampuan alat secara
keseluruhan baik secara hardware atau
software selama 24 Jam.
Diagram blok perancangan sistem secara
lengkap digambarkan pada gambar 1, dengan
deskripsi kerja sebagai berikut:
a) Modul Master (sebagai komputer mini) ini
memiliki tiga fungsi utama: menuliskan kode
mnemonic dan
menterjemahkan kode
mnemonik menjadi kode mesin, serta mengupload kode mesin ke IC mikrokontroler
target 89S51/52.
Sedangkan program yang digunakan untuk
kompiler dan interfacing yaitu bahasa C dan
assembly language untuk AT 89S51/52. Hasil
percobaan untuk program-program : Lampu Led
berjalan, key pad, push button, counter (seven
segment), Relay dan motor stepper beroperasi
b) Kode mnemonik dituliskan oleh user melalui
keyboard PC bersoket PS2, hasilnya akan
ditampilkan pada LCD.
57
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
TABEL 1. HASIL KALIBRASI ANTARA ALAT UKUR
STANDARD
normal. Trainer beroperasi tidak menggunakan
komputer.
Penambahan sensor-sensor jarak pada
perangkat ini bertujuan untuj mengukur jarak
dengan menggunakan prinsip pemantulan
gelombang ultrasonic. Prinsip kerjanya, modul
Tx ultrasonic akan memancarkan pulsa,
kemudian pantulan dari pulsa akan diterima oleh
modul Rx. Waktu selang antara pulsa
dipancarkan dan diterima ekivalen dengan jarak
sensor dan benda pemantul.
S =1/2 V. t
Dimana:
S : Jarak sensor dan benda
V: Kecepatan gelombang ultrasonic (340 m/s)
t : waktu selang antara pulsa dipancarkan dan
diterima.
Dari rumus diatas dapat diturunkan 1cm
ekivalen dengan waktu selang sebesar 58 S.
Konfigurasi hardware dari sensor jarak yaitu:
ultrasonik Rx -> P3.2 pada µC dan ultrasonik
Tx -> P3.4 pada µC.
Alat ukur
Alat
Deviasi
No
standar
(cm)
Rancangan
(cm)
thd alat
standar (d)
d2
1
25.00
28.00
3.00
9.00
2
50.00
52.00
2.00
4.00
3
75.00
76.00
1.00
1.00
4
100.00
102.00
2.00
4.00
5
125.00
126.00
1.00
1.00
6
150.00
150.00
0.00
0.00
7
175.00
176.00
1.00
1.00
8
200.00
200.00
0.00
0.00
9
225.00
227.00
2.00
4.00
10
250.00
252.00
2.00
4.00
Jumlah
1389.00
14.00
28.00
Rata-rata
138.90
1.40
2.80
Standar Deviasi (σ)
1,673
Kesalahan yang mungkin (r)
1,12
KESIMPULAN
Pengembangan Microcontroller Embedded
Systems Trainging Kit dapat fungsi sebagai alat
ukur jarak dengan ketelitian yang masih layak
dipakai dan dapat digunakan sebagai alat latih
dengan input-output standar serta beroperasi
tidak menggunakan komputer.
IV.
REFERENSI
Gambar
2.
Bentuk
fisik
pengembangan
microcontroler embedded system training kit.
[1]
Tabel 1 memperlihatkan hasil kalibrasi
sensor ultrasonik yang dilekatkan sebagai fitur
tambahan pada training kit. Ujicoba dilakukan
dengan cara membandingkan kinerja sensor
antara alat rancangan dengan alat standar. Jarak
ukur yang dilakukan memiliki rentang sejauh 25
cm, dimulai pada jarak 25 cm sampai dengan
250 cm. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa
training kit pemrograman mikrokontroler (tanpa
bantuan PC) ini dapat berfungsi sesuai dengan
spesifikasi rancangan. Rata-rata deviasi pada
saat pengujian masih dibawah batas toleransi,
sehingga perangkat ini berhasil memenuhi
kriteria sebagai perangkat alat latih yang handal.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
58
Yoyo Somantri dan Erik H, (2008), Dasar-dasar
Mikroprosesor dan Mikrokontroler. Laboratorium
Elka Industri FPTK UPI Bandung.
Habib M. Talukder and Michael Collier. (2003). A
general purpose microcontroller trainer.
African
Journal of Science and Technology (AJST) Science
and Engineering Series Vol. 3, No. 1, pp. 113-.
Romy Budhi Widodo (2009); Embedded Systems
Menggunakan Mikrokontroler dan Pemrograman C.
Penerbit Andi Ofset Yogyakarta.
Cui Yingying1, Xie Xiuying1, Wang Ming1, Jiang
Haiming. (2015). Design of a Control System for a
Fresh Air conditioner. 978-1-4799-7016-2/15/$31.00
c 2015 IEEE.
Juan Felipe Patarroyo, Gerson Beauchamp, Aidsa
Santiago. (2015). Design and Implementation of a
Microcontroller Based Workstation with Educational
Purposes
for
the
Control
Systems
Area.
978-1-4799-84541/15/$31.00©2015IEEE.
Yao Li. (2007). Teaching embedded systems
using a modular-approach microcontroller training
kit. World Transactions on Engineering and
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Technology Education.
2007 UICEE Vol
6,No.1,2007. Institute of Electrical and Electronics
Engineers
[7] Borg, R. W. Dan Gall , M. D. (2003). Educational
Research an Introduction (terjemahan), New York:
Longman.
[8] Davic Cooper W, (1978), Electronic Instrumentation
and Meansurement Techniques, 2nd Ed. PrenticeHall,Inc, Englewood Cliffs, NJ, USA.
59
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Pengembangan Microcontroller Embedded System
untuk Training Kits
Yoyo Somantri
Departemen Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan
Universitas Pendidikan Indonesia
Jalan Dr. Setiabudhi nomor 229 Bandung 40154
e-mail: tiosoamntri@yahoo.co.id
trial's addition of a proximity sensor on the input.
This training kit can function according to design
specifications, and performed well as a range
discoverer.
Abstrak— Makalah ini memaparkan hasil
pengembangan training kit mikrokontroller
tanpa bantuan personal komputer (PC) dalam
proses pemrogramannya. Perangkat ini lebih
efektif dan efisien digunakan dan memiliki
performa
yang
sama
jika
pengguna
memprogram mikrokontroller menggunakan
PC. Sensor-sensor pengukur jarak ditambahkan
pada perangkat ini, sebagai fitur tambahannya.
Perangkat ini digunakan sebagai alat latih atau
media pembelajaran mikrokontroler, dengan
dilengkapi komponen I/O: keypand, push
button, LED, seven segment, LCD, motor
stepper
dan
sensor-sensor.
Eksperimen
dilakukan
dengan
melakukan
ujicoba
penambahan sensor jarak pada bagian inputnya.
Training kit ini dapat berfungsi sesuai dengan
spesifikasi perancangan, dan berfungsi baik
sebagai alat pengukur jarak.
Keywords: training kit,
microcontroller,
embedded systems, distance meter.
PENDAHULUAN
Mikrokontroler adalah mikroprosesor plus
atau mikrokomputer chip tunggal yang di
dalamnya mengandung unit mikroprosesor,
memori : RAM, ROM, I/O, ADC/DAC, Timer,
counter, decoder, dan lain-lain. Fasilitas yang
terkandung di dalamnnya akan tergantung pada
tipe dan jenis dari mikrokontroler [1]. Suatu
Mikrokontroler terdiri dari sebuah pengolah
pusat, memori baca, memori tulis, pengubah
sinyal analog ke digital, register ( penyimpan)
dan penyandi (pengkode) dalam satu serpihan
[2].
I.
Keywords— training kit,
mikrokontroler,
embedded systems, pengukur jarak.
Mikrokontroler merupakan salah satu peranti
kontrol yang digunakan sebagai kendali dari
sistem tertanam (embedded system). Sebagai
peranti kontrol, ia memiliki sifat yang dapat
diprogram oleh pemakai [3]. Suatu alat latih
mikrokontroler dimaksudkan untuk melatih
pelajar di pusat pendidikan kejuruan, politeknik,
dan universitas untuk antar muka perangkat
keras dan menulis program-program di bidang
mikrokontroler [2].
Abstract— this paper describes the results of
microcontroller training kit without personal
computers (PC) in the programming process. This
device is more effective and efficient to apply and
have the same performance if the user to program
the microcontroller using a PC. Distance
measuring sensors added to this device, as an
increased feature. This device is used as a training
or learning media microcontroller, equipped with
component I/O: keypad, push button, LED, seven
segment displays, LCDs, stepper motors and
sensors. Experiments carried out by conducting
55
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Materi
pembelajaran
mikrokontroler
peranannya sangat penting di sektor pendidikan
baik di Sekolah Menengah Kejuruan (SMK)
ataupun Politeknik atau Universitas, terutama di
Jurusan
Teknik
Elektro
karena
baik
dikonsentrasi : teknik telekomunikasi, kontrol,
elektronika industri, instrumentasi industri,
teknik audio vidio, otomasi industri, kotrol
mekanik, dan kontrol proses. Sedangkan di
Industri digunakan sebagai otak dalam sistem
kontrol atau CPU dalam sistem mikro komputer
ataupun pada mesin-mesin. Di masyarakat
dipergunakan pada berbagai peralatan pada
umumnya sudah menggunakan mikroprosesor
atau mikrokontroler untuk mengontrol proses.
Demikian juga penggerak motor DC menerima
sinyal PWM dari mikrokontroler untuk
mengubah tegangan keluaran rata-rata yang
digunakan
pada
motor.
Sandi
optik
mengirimkan dua sinyal segi empat ke
mikrokontroler untuk mengatur posisi sudut dan
arah putaran [5].
Alat latih Mikrokontroler terdiri empat blok
fungsi: mikrokontroler AVR, penjejak ( the
debugger), antar muka USB, dan modul
masukan /keluaran. untuk membuat alat latih
yang lebih sesuai (flexible) untuk pelajar belajar
dan untuk proyek-proyek mereka, ketiga blok
pertama membangun suatu modul sebagai
bagian dari
modul percobaan dan modul
masukan/keluaran sebagai modul percobaan
utama [6].
Aplikasi mikrokontroler telah digunakan
dalam sistem pengaturan udara segar. Modulmodul kontrolnya terdiri dari sebuah modul
sensor, modul display, dan bagian modul
pengatur.
Mikrokontroler
memproses
konsentrasi data karbon dioksida, temperatur
udara, dan kelembaban relatif. Algoritma PID
digunakan untuk mengatur kecepatan Fan
(kipas) dengan merespon temperatur udara di
dalam dan kelembaban relatif. Bagian pengatur
udara segar mengandung alarm asap, monitor
temperatur, komunikasi jarak jauh untuk
memperbaiki kualitas udara bagi orang-orang yg
bekerja, tempat tinggal, dan lingkungan belajar
[4].
Trainer Mikrokontroler Embedded Systems
yaitu alat latih mikrokontroler yang terintegrasi
antara hardware dan software difungsikan untuk
melatih membuat program-program aplikasi
keypad, push button, led, seven segment, relay,
sepper motor kemudian dikembangkan dengan
aplikasi sensor jarak Tujuan penelitian yaitu
menghasilkan
rancang
bangun
dan
pengembangan
trainer
mikrokontroler
embedded systems yang bekerja tanpa computer
(inovasi teknologi), digunakan untuk berlatih
membuat program aplikasi dan dapat digunakan
untuk mengukur jarak (distance).
Mikrokontroler dapat digunakan untuk
proyek otomatik sekala kecil seperti pengaturan
tingkat (level) air pada aktuator piezo tegangan
tinggi, penadaan sisi pelat baja, petikan robot
pada gitar dll. Demikian juga untuk proyek yang
rumit
dapat
disusun
menggunakan
mikrokontroler sebagai model pembelajaran.
Model Lift dikontrol oleh dua mikrokontroler
berkaki 40 dihubungkan pada bagian serial.
Rancangan
keseluruhan
memberikan
kemampuan yang maksimum untuk pelajar
berekperimen. Pelajar-pelajar dapat mencoba
seluruh tugas-tugas dasar dan masalah-masalah
[4].
METODE
Eksperimen pengembangan training kit ini
dilakukan melalui tahapan-tahapan berikut:
II.
Model trainer Mikrokontroler yang dipilih
tipe AVR ATmega 16 digunakan sebagai
master
dengan 8 kbyte flash program
memori, 1 K byte SRAM, 254 EEPROM, 32
bit I/O, timer/counter, 8 bit ADC, 32 register
umum, USART, Sedangkan mikrokontroler
target 89S51, LCD 16x16. Sistem input
outputnya yaitu: seven segment, push button,
key pad, dan fitur-fitur yang lain.
Dari hasil evaluasi melakukan perbaikan
terhadap perluasan memori, memperbesar
ukuran LCD 180 x 50 grafik agar penulisan
program barisnya lebih banyak, dan
memodifikasi key board dengan ukuran mini.
Sistem Pengaturan berbasis mikrokontroler
(MCS 51) yang diintegrasikan dengan
Mikrokontroler TMS 320F28069
Texas
Instrument digunakan untuk mengubah level
tegangan dari sensor sinyal analog yang dapat
dibaca dari mikrokontroler antara (0-3,3V).
56
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Melakukan perbaikan program assembly
untuk percobaan dengan penyempurnaan
menggunakan label-label pada setiap
program percobaan baik program input
ataupun output.
c) Tampilan LCD terbagi menjadi dua, bagian
number baris menunjukkan nomor urut baris.
Bagian baris intruksi, tempat user menuliskan
kode mnemonik yang diinginkan. Modul
master ini memiliki empat slot memori yang
masing-masing mampu menyimpan baris
intruksi sampai 254 baris.
Merencanakan dan membuat rangkaian
trainer mikrokontroler embedded system
sebagai
pengembangan
dari
trainer
mikrokontroler
menjadi
trainer
mikrokontroler embedded system yang
beroperasi tanpa menggunakan komputer.
d) Mikrokontroler target tipe 89S51/52
merupakan kontroler yang sudah diprogram
secara permanen hasil down load dari IC
Master AVR 16, yang berfungsi untuk
mengendalikan input dan output, antara lain :
push button, keypad, keyboard, ultrasonic.
Sedangkan output berupa led, relay, seven
segment, LCD, dan motor stepper
Merencanakan rangkaian pengembangan
untuk input/output dengan menggunakan
rangkaian sensor aplikasi, seperti : rangkaian
ultrasonic digunakan untuk mengukur jarak
(ditance). Berkemampuan maksimal 250 cm.
Melakukan ujicoba rangkaian pada papan
percobaan untuk menguji rangkaian dan
fungsi komponen, dilengkapi dengan
program software aplikasi dengan bantuan
komputer.
Melakukan perbaikan rangkaian dan
modifikasi layout PCB untuk rangkaian
LCD, dan rangkaian sensor ultrasonik.
Gambar 1. Diagram blok pengembangan
microcontroller embedded system training kit
Melakukan pengukuran tegangan, arus,
bentuk gelombang, frekuensi, dan lain-lain
serta ujicoba program.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Deskripsi hasil diuraikan hanya bagian yang
berhubungan dengan judul
ini,
yaitu
menguraikan hasil pengembangan untuk sensor
ultrasonic.
Hasil produk berupa sebuah
pengembangan
microcontroler
embedded
system training kit
hasil perbaikan dan
modifikasi dengan spesifikasi : Mikrokontroler
master tipe AVR ATmega 16/32, flash program
memori, 1 K byte SRAM, 512 EEPROM, 32 bit
I/O, timer/counter, 10 bit ADC, 32 register
umum, USART, dan fitur-fitur yang lain.
Mikrokontroler sebagai target AT 89S51/52.
Memori ekternal 24C64. Liquid Cristal Disply
(LCD) 180 X 50. Keyboard PC PS/2.
III.
Melakukan pembuatan flowchact dan ujicoba
program-program assembly untuk rangkaian
percobaan sensor Ultrasonic dan kalibrasi.
Melakukan uji kemampuan alat secara
keseluruhan baik secara hardware atau
software selama 24 Jam.
Diagram blok perancangan sistem secara
lengkap digambarkan pada gambar 1, dengan
deskripsi kerja sebagai berikut:
a) Modul Master (sebagai komputer mini) ini
memiliki tiga fungsi utama: menuliskan kode
mnemonic dan
menterjemahkan kode
mnemonik menjadi kode mesin, serta mengupload kode mesin ke IC mikrokontroler
target 89S51/52.
Sedangkan program yang digunakan untuk
kompiler dan interfacing yaitu bahasa C dan
assembly language untuk AT 89S51/52. Hasil
percobaan untuk program-program : Lampu Led
berjalan, key pad, push button, counter (seven
segment), Relay dan motor stepper beroperasi
b) Kode mnemonik dituliskan oleh user melalui
keyboard PC bersoket PS2, hasilnya akan
ditampilkan pada LCD.
57
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
TABEL 1. HASIL KALIBRASI ANTARA ALAT UKUR
STANDARD
normal. Trainer beroperasi tidak menggunakan
komputer.
Penambahan sensor-sensor jarak pada
perangkat ini bertujuan untuj mengukur jarak
dengan menggunakan prinsip pemantulan
gelombang ultrasonic. Prinsip kerjanya, modul
Tx ultrasonic akan memancarkan pulsa,
kemudian pantulan dari pulsa akan diterima oleh
modul Rx. Waktu selang antara pulsa
dipancarkan dan diterima ekivalen dengan jarak
sensor dan benda pemantul.
S =1/2 V. t
Dimana:
S : Jarak sensor dan benda
V: Kecepatan gelombang ultrasonic (340 m/s)
t : waktu selang antara pulsa dipancarkan dan
diterima.
Dari rumus diatas dapat diturunkan 1cm
ekivalen dengan waktu selang sebesar 58 S.
Konfigurasi hardware dari sensor jarak yaitu:
ultrasonik Rx -> P3.2 pada µC dan ultrasonik
Tx -> P3.4 pada µC.
Alat ukur
Alat
Deviasi
No
standar
(cm)
Rancangan
(cm)
thd alat
standar (d)
d2
1
25.00
28.00
3.00
9.00
2
50.00
52.00
2.00
4.00
3
75.00
76.00
1.00
1.00
4
100.00
102.00
2.00
4.00
5
125.00
126.00
1.00
1.00
6
150.00
150.00
0.00
0.00
7
175.00
176.00
1.00
1.00
8
200.00
200.00
0.00
0.00
9
225.00
227.00
2.00
4.00
10
250.00
252.00
2.00
4.00
Jumlah
1389.00
14.00
28.00
Rata-rata
138.90
1.40
2.80
Standar Deviasi (σ)
1,673
Kesalahan yang mungkin (r)
1,12
KESIMPULAN
Pengembangan Microcontroller Embedded
Systems Trainging Kit dapat fungsi sebagai alat
ukur jarak dengan ketelitian yang masih layak
dipakai dan dapat digunakan sebagai alat latih
dengan input-output standar serta beroperasi
tidak menggunakan komputer.
IV.
REFERENSI
Gambar
2.
Bentuk
fisik
pengembangan
microcontroler embedded system training kit.
[1]
Tabel 1 memperlihatkan hasil kalibrasi
sensor ultrasonik yang dilekatkan sebagai fitur
tambahan pada training kit. Ujicoba dilakukan
dengan cara membandingkan kinerja sensor
antara alat rancangan dengan alat standar. Jarak
ukur yang dilakukan memiliki rentang sejauh 25
cm, dimulai pada jarak 25 cm sampai dengan
250 cm. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa
training kit pemrograman mikrokontroler (tanpa
bantuan PC) ini dapat berfungsi sesuai dengan
spesifikasi rancangan. Rata-rata deviasi pada
saat pengujian masih dibawah batas toleransi,
sehingga perangkat ini berhasil memenuhi
kriteria sebagai perangkat alat latih yang handal.
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
58
Yoyo Somantri dan Erik H, (2008), Dasar-dasar
Mikroprosesor dan Mikrokontroler. Laboratorium
Elka Industri FPTK UPI Bandung.
Habib M. Talukder and Michael Collier. (2003). A
general purpose microcontroller trainer.
African
Journal of Science and Technology (AJST) Science
and Engineering Series Vol. 3, No. 1, pp. 113-.
Romy Budhi Widodo (2009); Embedded Systems
Menggunakan Mikrokontroler dan Pemrograman C.
Penerbit Andi Ofset Yogyakarta.
Cui Yingying1, Xie Xiuying1, Wang Ming1, Jiang
Haiming. (2015). Design of a Control System for a
Fresh Air conditioner. 978-1-4799-7016-2/15/$31.00
c 2015 IEEE.
Juan Felipe Patarroyo, Gerson Beauchamp, Aidsa
Santiago. (2015). Design and Implementation of a
Microcontroller Based Workstation with Educational
Purposes
for
the
Control
Systems
Area.
978-1-4799-84541/15/$31.00©2015IEEE.
Yao Li. (2007). Teaching embedded systems
using a modular-approach microcontroller training
kit. World Transactions on Engineering and
ELECTRANS, Jurnal Teknik Elektro, Komputer dan Informatika
Volume 14, No. 1, Maret 2016, hal. 55-59
http://ejournal.upi.edu/index.php/electrans
Technology Education.
2007 UICEE Vol
6,No.1,2007. Institute of Electrical and Electronics
Engineers
[7] Borg, R. W. Dan Gall , M. D. (2003). Educational
Research an Introduction (terjemahan), New York:
Longman.
[8] Davic Cooper W, (1978), Electronic Instrumentation
and Meansurement Techniques, 2nd Ed. PrenticeHall,Inc, Englewood Cliffs, NJ, USA.
59